Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

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logan113
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Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar logan113 » 20 Avr 2017, 22:15

Bonjour à tous.

Je suis à la recherche d'une solution pour recycler du chlorure de fer(III) usagé par électrolyse. Ça fait pas mal de temps que cette idée me trotte dans la tête car le procédé existe industriellement mais utilise des membranes qui coutent très cher. Le chlorure de fer est utilisé pour dissoudre du cuivre suivant la réaction 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2. D'autres réactions vont intervenir CuCl2 + Cu → 2CuCl et 12 FeCl2 + 2 H2O + O2 = 8 FeCl3 + 4 Fe(OH)3 (pas sur pour cette dernière). On a donc dans ce bain usagé principalement comme sous produit FeCl2, CuCl2, CuCl qui est insoluble, et peut être Fe(OH)3 insoluble également.

Le but de l’électrolyse serait de déposer le cuivre en solution sur une électrode et sur l'autre de produire des ions fer(III) et tout ça en évitant les dégagements gazeux de dichlore Cl2 un gaz très toxique. J'ai donc penser à une électrode de cuivre ou se ferait le dépôt et une électrode de graphite ou se ferait la régénération du fer(III).

on aurait sur une électrode Cu2+ + 2e- -> Cu et sur l'autre 2Fe2+ -> 2Fe3+ +2e-. Ca c'est ce que mon petit cerveau rabougri par la vieillesse du gars qui a passé sont Bac S y a 17 ans peut comprendre.

Ma question est la suivante :

1°) Quelle est la tension optimale que je dois appliquer entre les électrodes? Si y a le détail ça peut être intéressant.

D'avance merci

Maurice
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Re: Recyclage du chlorure de fer(III) par electrolyse

Messagepar Maurice » 24 Avr 2017, 18:08

Si tu électrolyses ta solution, tu auras effectivement du métal cuivre à la cathode, et du chlorure ferrique à l'anode. La cathode devrait être en cuivre, et l'anode en graphite ou en platine, Mais il n'est pas certain que la quantité de cuivre en solution corresponde à celle de fer ferreux.
Quand on laisse stagner une solution contenant les ions dont tu parles, elle ne contient pas de cuivre(I) et de fer ferreux. L'action de l'oxygène de l'air fera que tout le cuivre sera sous forme Cu2+ et le fer sous forme ferrique. Mais ce fer sera surtout présent sous forme d'hydroxyde ferrique insoluble. Il faut d'abord le faire passer en solution en ajoutant de l'acide HCl concentré. S'il y a encore du fer ferreux, tu peux l'oxyder avec de l'eau oxygénée.
Si tu veux te débarrasser du cuivre présent en solution, tu peux l'électrolyser certes. Mais tu peux aussi utiliser de morceaux de fer métallique (fil de fer, clous). Ce fer métallique réagit avec le cuivre, et le dépose sous forme de cuivre métallique brun et insoluble, qui tombe au fond du récipient. Ce procédé rajoute du fer en solution, ce qui n'est probablement pas un mal (selon moi). L'ennui, c'est que ce fer métallique va aussi réduire les ions ferriques en ions ferreux, qu'il faudra ensuite réoxyder avec de l'eau oxygénée Tout dépend de la concentration du FeCl3 que tu désires obtenir, ce que j'ignore.


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